【构建】嵌入式ld链接脚本详解

前言链接脚本的主要作用：描述如何将输入文件(.o目标文件)中的段 映射到 输出文件(.bin/.hex/…)中的段，并控制输出文件的内存布局(地址分配)。

注意：输入文件的段和输出文件的段是独立的，主要分为.text, .data, .bss, heap, stack段

输入文件的段是链接器从输入文件中读取的内容，输出文件的段是链接器将输入文件的段链接到一起后生成的内容。

链接脚本用于指导链接器如何将输入文件的段链接到一起，其主要由MEMORY和SECTIONS块组成

SECTIONS是必须的

MEMORY可选的，如果没有，链接器则认为所有输入文件都位于同一个内存区域，并且从0x0开始

基本知识点补充.ld文件是GNU链接器(ld)使用的标准链接脚本文件，可使用GNU链接器的所有功能，包括符号解析、重定位、符号表生成等

.lds文件是旧式的链接脚本文件，其仅支持GNU链接器的部分功能，不推荐使用

块MEMORY为链接器提供系统内存的布局信息，并确定内存区域的访问权限。链接器根据MEMORY的信息，将编译生成的.o目标文件中的代码、数据、符号等分配到不同的内存区域。

示例代码如下：

12345MEMORY{FLASH (rx) : ORIGIN = 0x8000000, LENGTH = 128KRAM (xrw) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 32K}

代码描述了两个内存区域：

标号为FLASH的内存区域权限为：可读只执行，起始地址为0x8000000，长度为128K；

标号为RAM的内存区域权限为：可读可写可执行，起始地址为0x20000000，长度为32K。

而后，链接脚本可声明将指定的代码放到对应的memory区域——以下链接脚本代码将.text段存放到标号为RAM的内存区域，将.data段存放到标号为FLASH的内存区域

12345SECTIONS{ .text >RAM .data >FLASH}

SECTIONS用于定义目标文件中各个段，包括名称、存储位置、对齐方式、内容，并且可以确定其访问权限。

1234567891011SECTIONS{ // 将可执行代码段（.text 段）存放到 RAM 区域，对齐到 4 字节边界 .text >RAM : ALIGN(4) // 将全局变量段（.data 段）存放到 FLASH 区域，对齐到 4 字节边界 .data >FLASH : ALIGN(4) // 将堆（heap）段存放到 RAM 区域，对齐到 8 字节边界 .heap >RAM : ALIGN(8)}

另，链接脚本中的内存存放顺序是从上到下

命令ENTRY

将某个入口点函数指定为起始地址，如果没有指定ENTRY，链接器会默认使用第一个可执行section作为程序入口点

ENTRY(Reset_Handler)将Reset_Handler函数设为程序的入口点，链接器需要知道程序的入口点，才能正确地组织可执行文件的时序，才能正确地执行编译、链接、优化代码

注意：在cortex-m4中，ENTRY(Reset_Handler)并没有将Reset_Handler实体链接到0x8000004地址，其地址由链接器根据实际链接

链接脚本规定了起始段放置的是isr_vector，而启动文件 规定了向量中第一个字是指定存放 栈顶地址，第二个字即0x8000004存放的则是Reset_Handler的地址

123456789101112131415SECTIONS{ .isr_vector : { . = ALIGN(4); KEEP(*(.isr_vector)) . = ALIGN(4); } >FLASH .text : { _stext = .; . = ALIGN(4); *(.text) /* .text sections (code) */ xxx}}

/DISCARD/

用于指定链接器应丢弃的section

123456/DISCARD/ :{ libc.a ( * ) libm.a ( * ) libgcc.a ( * )}

上述代码，指示链接器将C标准库、数学库、GCC库中的section丢弃，在生成的可执行文件中不需要保留这些段。

如果有调用到以下函数，则需要保留：

libm.a 包含了用于实现数学函数的符号和数据，例如 sin()、cos()、sqrt() 等

libgcc.a 包含了用于实现 GCC 扩展的符号和数据，例如 __builtin_add()、__builtin_div() 等

libc.a 是 C 标准库的库文件，包含了许多实现 C 标准库函数的符号和数据，诸如 printf()、scanf()、malloc()、free() 等常用函数。如果使用了微库，也可以去掉该section

KEEP

用于防止链接器丢弃未被引用的段和符号

12345// 强制连接器保留 .text 和 .data 两个 section 中的所有符号SECTIONS {.text : { KEEP(*(.text.*)) }.data : { KEEP(*(.data.*)) }}

*表示任意多个字符，.text.*表示所有以 .text 开头的 section

*(.text.*) 表示所有以 .text 开头的 section 中的所有符号

LOADADDR 用于指定段的加载地址

PROVIDE用于在链接时提供一个符号，如果符号未被定义，则使用其提供的值如：PROVIDE ( end = . );

PROVIDE_HIDDEN作用类似于PROVIDE，但提供的符号不会被其它模块看到如：PROVIDE_HIDDEN (__fini_array_start = .);

语句、片段示例解释12345678SECTIONS{. = 0x10000; // 将地址指针设为0x10000，表示.text段从地址0x10000开始.text : { *(.text) } // 表示将输入文件的.text段复制到输出文件的.text段中. = 0x8000000; //将地址指针设为0x8000000，表示.data段从地址0x8000000开始.data : { *(.data) }.bss : { *(.bss) }}

12345678910._user_heap_stack :{ . = ALIGN(4); // 将当前地址调整为4字节对齐，确保堆和栈数据的正确访问 PROVIDE ( end = . ); PROVIDE ( _end = . ); . = . + _Min_Heap_Size; . = . + _Min_Stack_Size; _estack = .; // 设置 _estack 符号的值为当前地址 . = ALIGN(4);} >RAM

链接脚本完整示例解释123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120121122123124125126127128129130131132133134135136137138139140141142ENTRY(Reset_Handler)_Min_Heap_Size = 0x200; /* required amount of heap */_Min_Stack_Size = 0x1500; /* required amount of stack */MEMORY{FLASH (rx) : ORIGIN = 0x8000000, LENGTH = 128KRAM (xrw) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 32K}SECTIONS{ .isr_vector : { . = ALIGN(4); KEEP(*(.isr_vector)) /* Startup code */ . = ALIGN(4); } >FLASH .text : { . = ALIGN(4); *(.text) /* .text sections (code) */ *(.text*) /* .text* sections (code) */ *(.glue_7) /* glue arm to thumb code */ *(.glue_7t) /* glue thumb to arm code */ *(.eh_frame) KEEP (*(.init)) KEEP (*(.fini)) . = ALIGN(4); __fsymtab_start = .; KEEP(*(FSymTab)) __fsymtab_end = .; . = ALIGN(4); __vsymtab_start = .; KEEP(*(VSymTab)) __vsymtab_end = .; . = ALIGN(4); __rt_init_start = .; KEEP(*(SORT(.rti_fn*))) __rt_init_end = .; . = ALIGN(4); _etext = .; /* define a global symbols at end of code */ _exit = .; } >FLASH .rodata : { . = ALIGN(4); *(.rodata) /* .rodata sections (constants, strings, etc.) */ *(.rodata*) /* .rodata* sections (constants, strings, etc.) */ . = ALIGN(4); _shell_command_start = .; KEEP (*(shellCommand)) _shell_command_end = .; } >FLASH .ARM.extab : { *(.ARM.extab* .gnu.linkonce.armextab.*) } >FLASH .ARM : { __exidx_start = .; *(.ARM.exidx*) __exidx_end = .; } >FLASH .preinit_array : { PROVIDE_HIDDEN (__preinit_array_start = .); KEEP (*(.preinit_array*)) PROVIDE_HIDDEN (__preinit_array_end = .); } >FLASH .init_array : { PROVIDE_HIDDEN (__init_array_start = .); KEEP (*(SORT(.init_array.*))) KEEP (*(.init_array*)) PROVIDE_HIDDEN (__init_array_end = .); } >FLASH .fini_array : { PROVIDE_HIDDEN (__fini_array_start = .); KEEP (*(SORT(.fini_array.*))) KEEP (*(.fini_array*)) PROVIDE_HIDDEN (__fini_array_end = .); } >FLASH _sidata = LOADADDR(.data); .data : { . = ALIGN(4); _sdata = .; /* create a global symbol at data start */ *(.data) /* .data sections */ *(.data*) /* .data* sections */ . = ALIGN(4); _edata = .; /* define a global symbol at data end */ } >RAM AT> FLASH . = ALIGN(4); .bss : { /* This is used by the startup in order to initialize the .bss secion */ _sbss = .; /* define a global symbol at bss start */ __bss_start__ = _sbss; *(.bss) *(.bss*) *(COMMON) . = ALIGN(4); _ebss = .; /* define a global symbol at bss end */ __bss_end__ = _ebss; } >RAM /* User_heap_stack section, used to check that there is enough RAM left */ ._user_heap_stack : { . = ALIGN(4); PROVIDE ( end = . ); PROVIDE ( _end = . ); . = . + _Min_Heap_Size; . = . + _Min_Stack_Size; _estack = .; . = ALIGN(4); } >RAM /* Remove information from the standard libraries */ /DISCARD/ : { libc.a ( * ) libm.a ( * ) libgcc.a ( * ) } .ARM.attributes 0 : { *(.ARM.attributes) }}

疑惑解答及注意项如何将指定的函数/数据/变量链接到指定的内存地址上？讲道理来说，原则上是可实现的，一般用在特殊情况需求上，比如两个互相独立的工程分别下载到同一个Flash的不同区域，但它们又需要共享用到一个非常大的常量数组，这时候或许需要这个技巧。

在编译时就指定变量的存放地址，程序直接指向强制访问该地址即可。

由于时间关系，或者本人意愿关系，暂且不想写下这个详细步骤，但先铺垫点草稿如下：

使用__attribute__关键字，如int value __attribute__ ((section (".ARM.__at_0x20000000"))) = 0x33;

给变量声明一个段，而后在链接脚本中指定这个段的链接或加载地址

参考站点

简单的ld链接脚本学习

• SteamVAC封禁怎么解封：详细解读与有效步骤
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